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Sei alle prese con chimica e hai bisogno di prepararti per un’interrogazione o l’accesso a un test d’ammissione universitario? In effetti sono diverse le facoltà scientifiche che richiedono, tra le conoscenze pregresse, nozioni di chimica. Se è così, leggi pure l’articolo che segue, perché troverai tutto ciò che può servirti sui legami chimici! 😉
Tipi di legami chimici
Possiamo distinguere due tipi di legami chimici:
Legami primari o interatomici
Si tratta di legami tra atomi che sono presenti all’interno della stessa molecola o all’interno di un reticolo cristallino. I legami primari tengono uniti gli atomi.
Legami secondari o intramolecolari
Si tratta di legami tra atomi che si trovano all’interno di molecole distinte. I legami secondari tengono unite le molecole.
I legami primari o interatomici sono caratterizzati da una maggiore forza rispetto ai legami secondari, inoltre sono più corti ed anche più difficili da rompere. Per questa ragione, i legami chimici primari sono chiamati anche “legami forti” e i legami chimici secondari sono chiamati anche “legami deboli”.
Dai legami primari dipende la natura di un composto, mentre i legami secondari rendono le sostanze dipendenti tra loro.
Ad ogni modo, prima di farti vedere nel dettaglio come riconoscere i legami chimici, cerchiamo di dare una definizione (ed anche una spiegazione semplificata) di cosa sono. 💁
Cosa sono i legami chimici
I legami chimici sono quelle forze di natura elettrostatica che tengono unite gli atomi che formano i composti. Gli atomi vengono così uniti in una specie chimica o più molecole in una sostanza allo stato condensato.
Se ci pensi, già il termine stesso trasmette proprio l’idea di un'interazione tra due o più elementi. Immagina quindi due atomi tenuti insieme per mezzo di una forza: il legame chimico. 💥
Legami chimici: esempi
Esempi di legami chimici primari sono il legame covalente e il legame ionico, mentre un esempio di legame chimico secondario è il legame a idrogeno.
Ma cosa sappiamo dei legami covalente, ionico e idrogeno? A breve ne parleremo più approfonditamente, intanto ti anticipiamo che questi rientrano tra i legami chimici più importanti, che sono:
- Legame ionico
- Legame covalente
- Legame metallico
- Legame a idrogeno
Ora che abbiamo una panoramica generale circa i legami chimici, possiamo concentrarci sul capire quanti e quali tipi di legami chimici esistono e come riconoscerli. Sei pronto? Iniziamo subito. 😎
Legame ionico
Il legame ionico è il legame chimico di natura elettrostatica che si forma tra atomi che presentano un’elevata differenza di elettronegatività (questo accade tra atomi non metallici ed elementi metallici), in altre parole una bassa energia di ionizzazione e un’alta affinità elettronica.
Accade che tra i due atomi avviene uno scambio di elettroni: l'atomo o il gruppo atomico che ha ceduto gli elettroni si trasforma in ione positivo (catione), d’altra parte l'atomo o il gruppo atomico che ha acquistato gli elettroni si trasforma in ione negativo (anione).
Gli ioni positivi e negativi, che si sono così formati, vengono a loro volta tenuti insieme dalle forze elettrostatiche: ne risulta un composto solido chiamato “solido ionico”. 💠
Esempio di legame ionico
Un esempio di legame ionico è il cloruro di sodio NaCl, ossia uno ione di Na+ attratto da 6 ioni di Cl– in una struttura cristallina.
Un ulteriore esempio di legame ionico è il cloruro di magnesio MgCl2.
Legame covalente
In chimica, si ha un legame covalente quando due atomi condividono delle coppie di elettroni: questo legame avviene perché gli atomi tendono al minor dispendio di energia possibile e i due nuclei attraggono in maniera simultanea gli elettroni condivisi. 👌
Cos’è un legame covalente
Il legame covalente è il legame tra due atomi di non metalli, i quali possono essere uguali oppure avere una lieve differenza di elettronegatività tra 0 e 1,7. Per convenzione, il legame covalente è indicato da un trattino tra i due atomi.
Nel legame covalente, una o più coppie di elettroni (coppia di legame) condivise tra i due atomi si posizionano in un orbitale esterno che comunque coinvolge entrambi gli atomi.
In base a quante coppie di elettroni vengono condivise, si parla di doppio legame, triplo legame, etc. Ma come puoi conoscere il numero di legami? Semplicemente ti occorre conoscere la valenza dell’atomo e il numero di elettroni di cui ha bisogno per avere stabilità. 👀
Tipi di legame covalente
Esistono ben quattro tipi di legame covalente:
- puro o omopolare
- covalente apolare
- covalente polare
- legame covalente dativo
Legame covalente puro o omopolare
Il legame covalente puro o legame covalente omopolare è quello che avviene tra atomi uguali (che appartengono allo stesso elemento).
Nel legame covalente puro gli elettroni sono divisi equamente così che coinvolgono entrambi gli atomi. Ciò è possibile dal momento che i due atomi hanno la medesima elettronegatività ed esercitano la stessa attrazione sugli elettroni. 💪
Legame covalente puro: esempio
Alcuni esempi di legame covalente puro sono costituiti dalle molecole di azoto, ossigeno, idrogeno e cloro.
Consideriamo ora nello specifico l’esempio della molecola di cloro Cl2:
Un atomo di cloro ha 7 elettroni di valenza; considerando che nel sistema periodico il gas nobile più vicino al cloro è l'argon (3s2 3p6), l’atomo di cloro ha bisogno di un elettrone per raggiungere la stabilità dell’argon.
Nel momento in cui due atomi di cloro si avvicinano alla distanza di legame, ciascun atomo di cloro mette in condivisione un elettrone, inoltre i due elettroni formano una coppia di legame. 👬
La condivisione della coppia di elettroni di valenza crea un legame covalente puro tra i due atomi, andando così a formare la molecola biatomica di cloro Cl2.
Legame covalente apolare
Il legame covalente apolare è quello che avviene tra atomi con differenza di elettronegatività compresa tra zero e 0,4, in altre parole estremamente simile e con differenza quasi nulla.
Un esempio di legame covalente apolare è costituito dal metano, CH4, che ha il carbonio con elettronegatività pari a 2,4 e l’idrogeno pari a 2,1, dunque la differenza è di 0,3.
Legame covalente polare
Nel legame covalente polare la differenza di elettronegatività tra i due atomi è compresa tra 0,4 e 1,7. Gli elettroni che prendono parte al legame sono attratti maggiormente dall’atomo più elettronegativo.
Il legame covalente risulta polare nel momento in cui si forma una parziale differenza di carica elettrica con un polo negativo e un polo positivo.
Legame covalente dativo
Il legame covalente dativo è un legame covalente in cui la coppia di elettroni di legame viene fornita da un solo atomo che forma la molecola. Questo atomo viene detto “donatore”. 👐
Il legame covalente dativo viene rappresentato per convenzione con una freccia che va dall’atomo donatore a quello accettore (si tratta di un altro atomo che condivide un orbitale vuoto per accogliere gli elettroni).
Un esempio di legame covalente dativo è costituito dall’anidride solforosa SO2.
Differenza tra legame ionico e covalente
Sia il legame ionico che il legame covalente consistono nell’unione di due atomi che avviene per mezzo dell’interazione elettrica che si genera tra di loro. Allora qual è la differenza tra uno e l’altro? 👀
Semplicemente la differenza tra i due tipi di legame sta nel fatto che che nel legame ionico un atomo cede uno o più elettroni all’altro mentre nel legame covalente uno o più elettroni vengono condivisi da entrambi gli atomi.
Tutto dipende dall’elettronegatività: quando la differenza di elettronegatività tra i due atomi è notevole, gli elettroni si trasferiscono da un atomo all'altro, dando così luogo a un legame ionico; d'altra parte, quando la differenza di elettronegatività fra atomi è lieve, gli elettroni sono messi in compartecipazione tra gli atomi, dando così luogo ad un legame covalente.
Legame metallico
A differenza del legame covalente, che si forma tra atomi “non metallici”, il legame metallico, come indica il nome stesso, avviene solo tra metalli. 😌
Se ti stai chiedendo come si legano i due metalli, sappi che, per prima cosa, tutti gli atomi del composto condividono tra loro gli elettroni di valenza (più esterni). Il legame chimico viene poi generato dall’attrazione elettrostatica tra gli elettroni mobili (che si muovono liberamente tra i vari cationi, cioè tra gli atomi che hanno perso i loro elettroni di valenza a causa di una bassa energia di ionizzazione) e gli ioni positivi.
Legame metallico: esempio
Un esempio di legame metallico è costituito dal sodio (Na), che appartiene alla categoria dei metalli alcalini.
Il sodio ha una configurazione elettronica superficiale con un solo elettrone di valenza. Nel momento in cui si avvicinano due atomi di sodio (Na 2), i loro due orbitali diventano molecolari e i due elettroni di valenza vanno a collocarsi in corrispondenza del livello energetico più basso. 👎
Man mano che si avvicina un terzo atomo di sodio (Na 3), poi un quarto (Na 4) e così via, gli orbitali diventano molecolari. Due elettroni di valenza vanno in basso e l'elettrone che resta si posiziona nell'orbitale intermedio. Più atomi di sodio ci sono, più gli orbitali molecolari sono vicini.
👉 Per concludere, rispondiamo a questa domanda: come puoi fare a riconoscere un legame chimico? Beh, sappi che quando due o più atomi sono vicini tra loro, si scatena una forza attrattiva tra elettroni e nuclei. Nel momento in cui la forza è di intensità tale da mantenere uniti gli atomi, ecco che si forma un legame chimico.
